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KR910000829B1 - 가늘고 긴 자동조절 히이터 - Google Patents

가늘고 긴 자동조절 히이터 Download PDF

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KR910000829B1
KR910000829B1 KR1019830002233A KR830002233A KR910000829B1 KR 910000829 B1 KR910000829 B1 KR 910000829B1 KR 1019830002233 A KR1019830002233 A KR 1019830002233A KR 830002233 A KR830002233 A KR 830002233A KR 910000829 B1 KR910000829 B1 KR 910000829B1
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KR
South Korea
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strip
conductors
conductor
conductive polymer
heating
Prior art date
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Application number
KR1019830002233A
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KR840004655A (ko
Inventor
판두랑가 카마트 헌디
Original Assignee
레이캠 코포레이션
허버트 쥐. 부카드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레이캠 코포레이션, 허버트 쥐. 부카드 filed Critical 레이캠 코포레이션
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Abstract

내용 없음.

Description

가늘고 긴 자동조절 히이터
제1-18도는 본 발명에 의한 전기히이터의 평면도와 단면도.
제19-22도는 본 발명에 사용할 수 있는 발열스트립의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,2,1A 및 2A : 발열스트립 3,4,5 및 5A : 도체
6 : 격리스트립 7' : 절연외피
본 발명은 가늘고 긴 전기히이터(이하 히이터라 칭함)에 관한 것이다.
본 발명에 의해서 개량된 가늘고 긴 히이터, 바람직하기로는 자동조절 히이터는 제1 및 제2의 도체와 저항성 발열스트립을 포함하는데, (1) 제1 및 제2의 가늘고 긴, 서로 일정한 간격을 두고 분리된 도체는 전력 공급원에 연결되고, (2) 가늘고 긴 저항성 발열스트립은 그 스트립과 각 도체의 길이에 따라 서로 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 접촉점에서 제1의 도체 및 제2의 도체와 교대로 전기 접촉하고 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 발열스트립을 이루는 구성요소에는 가늘고 긴 도전성 폴리머나 기타 가늘고 긴 비금속 저항성 발열재가 포함된다. 이러한 히이터의 현저한 장점은 전류가 주로 또는 전적으로 도전성 폴리머를 통해서 종방향으로 흐르게 된다는 데에 있다. 본 발명자가 알아낸 바, 저항의 균일성은 횡방향으로 보다는 종방향 또는 "기계" 방향(예컨대, 압출방향)으로 더 크다.
따라서, 본 발명에 의하면 히이터의 출력과 전압 안정도를 향상시킬 수 있게 된다. 또 하나의 장점은 아아크 장애가 일어날지라도 그 히이터를 따라서 확산되지 않는다는 것인데, 그 이유는 발열스트립의 도전성 폴리머 성분과 도체간에 연속적인 계면이 존재하지 않기 때문이다.
본 발명의 제2의 실시예로서는 PTC 성질을 나타내는 가늘고 긴 소재로 발열스트립을 구성한 자동조절 히이터를 들 수 있다. 본문에서는 100℃의 온도범위에 대해서 최소한 대략 2배 정도로 저항이 증가하는 소재에 대해서 PTC 성질을 나타낸다고 말한다. 또한 저항이 더빨리 증가하는 것이 바람직한 데, 예컨대 140℃의 온도범위에 대해서 최소한 2.5배의 저항증가율, 또는 100℃의 온도범위에 대해서 최소한 10배의 저항증가율을 가지는 것으로써, 이 두 가지가 모두 바람직하다.
본 발명의 제2의 실시예에서는, 23℃에서 저항이 1㎝의 길이와 최소한 0.0001㎠, 바람직하게는 0.001㎠의 단면적당 최소한 10오옴 바람직하게는 최소한 100오옴으로 되는 발열스트립을 도체에 대하여 교차시키면서 전기 접촉시키는 것이다.
이러한 본 발명의 세가지 예들은 물론, 서로에 대해서 배타적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명에 의한 히이터의 한 바람직한 예를 든다면 예컨대, 단면적인 0.002-0.008㎠이고 저항이 ㎝당 100내지 5000오옴이 되는 PTC 도전성 폴리머 발열스트립을 한쌍의 도체둘레에 감음으로써 그 각 도체와 접촉시켜 구성하는 것이다.
본 발명에 의한 히이터의 또 다른 예를 든다면 가늘고 긴 PTC 도전성 폴리머된, 예컨대 단면적이 0.002-0.6㎠이고 23℃에서 저항율이 1-10,000Ω·㎝, 바람직하게는 저전압원에 대해 사용할 경우 1-100Ω·㎝이고 공지의 선 전압에 대해 사용할 경우에는 100-5000Ω·㎝인 발열스트립과 가늘고 긴 절연소재로 구성된 중심소재 둘레에 두 개 또는 세 개의 도체를 감아서 그 PTC 소재와 접촉시켜 구성하는 것이다.
이미 언급한 장점외에도 공지의 도전성 폴리머 스트립 히이터에는 만족스럽게 사용할 수 없었던 플리머, 특히 테트라플루오르에틸렌/퍼플루오르알콕시폴리머를 가지고서도 우수한 도전성 폴리머 히이터를 만들어 낼 수가 있는데, 이들 재료의 가치는 특히 그것의 고융점에 있다.
최종적으로, 동일한 성분만을 가지고서도 히이터의 기하학적 형상을 변화시킨다던가 이와 아울러, 또는 발열스트립을 둘이상 사용하기만 하면 여러 가지 소비전력으로 사용할 수 있는 히이터를 쉽게 만들어 낼 수가 있다. 마찬가지로, 도체들간의 거리를 변화시킴과 아울러, 또는 발열스트립을 도체둘레(또는 이와 반대로)에 감는 피치를 변화시킴으로써 상이한 소비전력의 부분들로 이루어지는 히이터를 만들 수가 있다. 이것은 전원으로부터 서로 다른 거리상에 있는 도체간 전위차의 변화를 보상하기 위한 것이다.
발열스트립은 PTC 물질, 특히 PTC 도전성 폴리머로 만드는 것이 바람직하다. 그러나, 히이터의 온도가 증가하면 발열스트립이 가역적으로 물리적인 변화를 일으켜 그 저항을 변화시키도록, 예컨대 발열스트립의 일부 및 / 또는 기타 히이터의 구성요소, 예컨대 후술하는 바와 같은 격리 스트립이 열팽창으로 인하여 탄성적으로 늘어나도록 히이터를 구성 및 배열하여(이것이 최소한 일부 원인이 되어) 발열스트립이 PTC 성질을 나타낼 수 있다.
도체는 직선형으로, 발열스트립은 규칙적인 정현파형상으로(또는 이와 반대로) 구성하는 것이 바람직하다. 이 정현파의 형상은 일반적으로 나선형(예컨대, 공지의 권선장치를 이용해서 형성시킬 수 있는 것과 같이)으로 또는 Z자형으로 할 수 있다. 그러나, 이것들은 둘다 형상 또는 피치가 서로 다른, 또는 서로 반대쪽으로 향한 규칙적인 정현파의 형상으로 하거나 또는 하나 또는 양쪽이 모두 불규칙한 정현파의 형상을 이루도록 할 수도 있다.
한가지 바람직한 구성예로서는 격리스트립에 의해서 서로 바람직한 간격으로 나란히 배열된 한쌍의 곧바른 도체둘레로 발열스트립을 감는 것이다. 다른 구성예로서는 격리스트립 둘레로 발열스트립을 감은 다음 곧바른 도체를 그 발열스트립과 접촉시켜 놓는 것이다. 또다른 바람직한 구성예로서는 하나 이상의 곧바른 발열스트립과 하나 이상의 곧바른 절연심부 둘레로 도체를 감는 것인데, 이 심부는 가열될 수 있는 기체(基體), 예컨대 절연금속파이프 또는 절연재로 만든 파이프로 되거나, 또는 이들을 심부에 포함할 수도 있다. 또다른 구성예로서는 도체들의 절연심부둘레로 감은 다음 곧바로 발열스트립과 접촉시켜 놓는 것이다.
일반적으로 히이터는 가늘고 긴 도체 두 개를 나란히 배열하여 구성한다. 그러나, 세 개 이상의 도체를 서로 나란히 배열하여 단상 또는 다상 전원에 적절히 연결시켜 구성할 수도 있다. 도체는 금속, 예컨대 둥그런 또는 기타의 단면형상을 지닌 단선 또는 꼬아진 도선으로 되게하는 것이 바람직하나, 저항율이 낮은 기타의 재료로 이루어질 수도 있다. 이들 도체는 발열스트립과 접촉되기전에 도전성 물질, 예컨대 낮은 저항율의 ZTC 도전성 폴리머 조성물로 코팅될 수 있다.
한가지 히이터를 예로 든다면, 도체들은 격리스트립에 의해서 서로 절연된다. 이 격리 스트립의 열전도성이 양호하면 히이터의 특성도 향상되는데, 격리스트립은 도전성 물질, 예컨대 금속을 절연물질로 감싸서 만들 수 있다. 절연재료는 폴리머 물질로 이루어지는 것이 일반적인데, 열전도성 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
또 다른 종류의 히이터를 예로 든다면, 격리스트립이 전기저항성을 지니도록 하여 전원에 도체를 연결시켰을 때 부가적인 열원으로서 작용하게끔 하는 것이다. 예컨대, 격리스트립은 감싸인 발열스트립의 PTC 도전성 폴리머의 스위칭온도(Ts)보다 스위칭온도가 높거나 낮은 PTC성질을 나타낼 수 있는 도전성 폴리머 조성물로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 제2의 도전성 폴리머 조성물은 스위칭온도(Ts) 이하의 온도에서 ZTC특성을 나타낼 수 있으며 도체들간에 전류통로를 제공할 수 있는데 그 전류통로에서의 저항은(가) 전열기가 23℃일 때 제1의 발열스트립에 의한 전류통로의 저항보다 높고, (나)높은 온도일 때 제1의 발열스트립에 의한 전류통로의 저항보다 낮다. 전열기는 통상 절연외피를 포함한다. 이 절연외피는 도체들을 제자리에 유지시키는 역할도 한다.
둘이상의 발열스트립을 사용할 경우에는 이들을 히이터의 길이를 따라서 서로 나란히 배열하는 것이 보통이다. 이 발열스트립들은 동일하거나 서로 다를 수 있는데, 예컨대, 한 발열스트립은 하나의 스위칭온도(Ts)를 가지는 PTC로 할 수 있음과 아울러 다른 것은 상이한 스위칭온도(Ts)를 나타내는 PTC 또는 ZTC로 할 수 있다. 특정한 발열스트립 대신, 단일의 발열스트립을 비교적 낮은 피치로 감거나(단위 길이당 감는 수가 많음), 또는 다수의 발열스트립을 비교적 높은 피치로 서로 평행하게 감아서 동일한 출력을 지닌 히이터를 형성할 수 있다. 다수의 발열스트립을 사용하면 발열스트립에 대한 전압응력이 낮아지게 된다.
본 발명자가 알아낸 바, 발열스트립을 과도하게 굽히면 종종 전기적인 성질과 아울러, 물리적인 성질이 나빠지게 된다. 따라서 발열스트립중 전기적으로 활성인 부분들(즉, 히이터의 발열량에 실질적으로 기여하는 부분들)의 대부분, 바람직하기로는 사실상 모두가 과도하게 굽혀지지 않도록, 예컨대 실질적인 전류 통로상의 모든 점에서의 곡률반경이 발열스트립의 직경의 최소한 3배, 바람직하기로는 5배, 특히 최소한 10배가 되게끔 발열스트립을 배열하는 것이 바람직하다.
발열스트립은 그 길이를 따라서 도전성 폴리머 성분을 포함하는 것이 바람직하며, 주로 이러한 발열스트립을 예로들어 본 발명을 설명한 것이다. 그러나, 본 발명은 어떠한 종류의 저항성 발열스트립, 예컨대 도전성 세라믹 물질을 단일의 필라멘트 또는 다중 필라멘트사 상에 적층시켜 구성한 발열스트립도 물론 포함한다.
발열스트립은 근본적으로 단일의 도전성 조성물로 이루어지거나, 또는 (가) 발열스트립의 길이를 따라서 배치되는 제1의 성분 및 (나) 도전성 성분으로 이루어지고 최소한 그 일부가 제1의 성분과 도체들 사이에 배치되도록 발열스트립의 길이를 따라서 배치되는 제2의 성분을 포함할 수 있다. 제1의 성분은 전기를 전도시킬 수 있게 끔, 예컨대 도전성 폴리머로 이루어지거나, 또는 전기적 절연물질, 예컨대 유리나 기타 세라믹 물질 또는 자연 혹은 합성 폴리머 물질로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2의 성분은 서로 구분이 되도록, 예컨대 제1의 성분은 심부를 형성토록함과 아울러 제2의 성분은 심부를 둘러싸는 외피의 형태로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 전기 절연체, 예컨대 용체를 기초로한 조성물과 같은 액체 도전성 조성물을 통과한 유리 필라멘트사로 이루어지는 것이 바람직한 제1의 성분중에 제2의 성분을 분산시켜 놓을 수도 있다. 제1 및 제2의 성분을 모두 도전성 폴리머 조성물로 구성할 경우에는 제1의 성분은 제2의 성분보다 스위칭온도가 낮은 PTC 성질을 나타내는 도전성 폴리머 조성물로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용하는 도전성 폴리머 발열스트립은 적절한 방법, 예컨대 통상적으로 바람직한 방법인 용융압출에 의해 또는 기체를 액체(예컨대 용제를 기초로한) 도전성 폴리머 조성물에 통과시킨 다음 냉각시키거나 용제를 제거시키는 방식에 의해서 생산해 낼 수 있다. 용융압출 방식에 의한 경우에, 그 드로우 다운 비는 히이터의 전기적 특성에 중요한 영향을 미친다. 따라서 일반적으로 압출율이 높을수록 발열스트립의 저항균일도는 높아지나, PTC 효과의 범위는 줄어든다. 최적의 압출율은 특정한 도전성 폴리머 조성물에 의존한다.
발열스트립의 도전성 폴리머의 두께는 0.010-0.1인치 예컨대 0.025-0.056인치로 되는 것이 바람직하다. 발열스트립의 단면은 둥글게 또는 기타의 형상으로 구성될 수 있는데, 예컨대 납짝한 테이프의 형태로 될 수 있다.
도전성 폴리머 발열스트립을 히이터속에 조립되기 전에 또는 조립된 후에, 예컨대 조사에 의해 선택적으로 교차 연결될 수 있다. 발열스트립으로 사용될 수 있는 도전성 폴리머의 종류는 매우 다양한데, 예컨대 폴리올레핀, 올레핀 및 극성 공단량체의 코폴리머, 플루오르폴리머 및 탄성중합체와 이들이 둘 또는 그 이상의 혼합물을 기초로한 조성물을 들 수 있다. 적절한 도전성 폴리머로서는 공지기술에서 소개된 것을 포함한다. 이러한 도전성 폴리머의 23°에서의 저항율은 통상 1-100,000, 바람직하기로는 100-5,000 특히 200-3,000Ω·㎝이다. 도전성 폴리머는 PTC나 ZTC로 될 수 있다.
본문에서 사용한 용어 PTC는 100℃의 온도범위에 대하여 최소한 2배정도, 바람직하기로는 14℃의 온도범위에 대하여 최소한 2.5배와 아울러, 또는 100℃의 온도범위에 대하여 최소한 10배로 저항이 증가하는 물질을 나타내기 위한 것이다. 용어 ZTC는 도전성 폴리머가 히이터의 정상동작 온도범위에서는 PTC 특성(즉 NTC 성질을 포함해서)을 나타내지 않는 것을 의미한다.
도체와 발열스트립 간의 접합점에서는 바람직하게 저 저항율(1·㎝미만이 바람직함)의 조성물, 예컨대 도전성 폴리머 조성물(예컨대 그것이 가해진 다음 건조될 수 있는 용제를 기초로한 조성물)을 코팅하여 접촉저항을 감소시킨다. 그러나, 코팅부위가 접합점을 벗어나 발열스트립으로 연장되지 않도록 주위를 해야 한다.
이하 첨부도면을 참고하여 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
도면중 동일 부호는 동일 또는 유사한 부분을 표시한다.
따라서, 부호(1,2,1A 및 2A)는 발열스트립을 표시한다. 부호(11)은 발열스트립의 제1도전성 폴리머 성분을 표시한다. 부호(12)는 발열스트립의 제2의 도전성 폴리머 성분을 표시한다. 부호(13)은 발열스트립의 절연성분으로 표시한다. 부호(14)는 절연물질의 다중 필라멘트사를 표시한다. 부호(3,4,5 및 5A)는 둥근 와이어도체를 표시한다. 부호(6)은 도체들을 필요한 배열상태로 유지시키는 격리스트립를 표시한다. 부호(61)은 절연 격리스트립속에 삽입되어 있는 금속도체를 표시한다. 부호(7)은 외부 절연외피를 표시한다. 부호(9)는 발열스트립과 도체들 간의 접합부에 있는 저 저항율의 도전성 물질을 표시한다.
제1-4도에서는 도체(3 및 4)와 격리스트립(6) 둘레에 나선상으로 단일의 발열스트립(1)이 감겨져 있다. 발열스트립과 도체들 간의 전기적인 접촉상태는 그들간의 접촉부위에 저 저항율의 물질(9)을 삽입시킴으로써 향상된다. 격리스트립은 절연 폴리머 물질(제2도)로 구성하거나, 절연 폴리머 물질속에 금속도체를 삽입해서(제3도)구성하거나, 또는 도전성 폴리머 조성물(제4도)로 구성할 수 있다.
제5 및 제6도는 두 개의 발열스트립(1 및 2)이 존재한다는 것 이외에는 제1 및 2도와 같다. 제7도에 도시한 것은 3상 전원에다 적절하게 사용할 수 있는 히이터로서 세 개의 도체(3,4 및 5)를 삼각형의 절연스트립(6)으로 격리시킨 다음 발열스트립(1)을 감아서 구성한 것이다. 제1-7도의 각각에서 가열띠, 도체 및 격리판은 폴리머 절연외피(7)로 감싸여져 있다. 제8도는 격리스트립이 없는 것 빼고는 제1도와 동일한데, 고체들을 필요한 위치에 유지시키는 것은 절연외피(7)에 의한다.
제9도는 발열스트립을 격리스트립 둘레로 감은 다음에 도체들과 접촉시킨다는 점을 제외하고는 제1도와 같다. 제10 및 11도는 발열스트립(1,2,1A 및 2A)을 절연 격리스트립(6) 둘레로 간격을 두고서 배열한 다음에 그 위로 도체(3,4)를 나선상으로 감아서 구성한 히이터를 도시한 것이다.
제12도는 금속판(61)을 절연물질(6)로 감싸고 그 위에 네 개의 도체(3,4,5 및 5A)를 지지시킨 다음에 다시 그 둘레로 발열스트립(1)을 나선상으로 감아서 형성한 히이터를 도시한 것이다. 제13 및 14도는 발열스트립(1 및 2)사이에 절연스트립(6)를 삽입시켜 구성한 심부둘레에 도체(3 및 4)를 나선상으로 감아서 형성한 히이터를 도시한 것이다. 제15 및 16도는 도체를 발열스트립(1 및 2)과 직각으로 교차하도록 Z형상으로 감은 것 이외에는 제13 및 14도에 도시된 것과 동일하다. 제17 및 18도는 도체(3 및 4)의 상부면에 발열스트립(1)을 정현파의 형상으로 적층시켜 구성한 히이터를 도시한 것이다.
제19,20,21 및 22도는 본 발명에 사용할 수 있는 각종의 발열스트립의 단면형상을 도시한 것이다. 제19도의 발열스트립은 PTC 도전성 폴리머를 단순히 용융압출한 것이다. 제20도의 발열스트립은 ZTC도전성 폴리머를 용융압출한 심부(12)와 PTC 도전성 폴리머를 용융압출한 외각층(11)로 되어 있다. 제20도의 발열스트립은 절연심부(13)은 PTC 도전성 폴리머를 용융압출한 외각층(11)로 되어 있다. 제22도에는 다중 필라멘트유리사를, 예컨대 물 또는 용제를 기초로한 조성물 속으로 통과시킨 다음 건조시켜 최소한 그 필라멘트유리사 표면에 도전성 폴리머 조성물을 코팅시켜 놓은 것을 도시하였다.
[실시예]
다음의 실시예들을 통해서 본 발명을 설명하고, 그 다음 표에 요약하였다. 각 실시예에서 표에 열거된 성분과 중량부는 건식 블랜드되고 쌍나사 압출기를 통해서 용융압출되어 펠릿상으로 잘렀다. 이들 팰릿은 표에 표시된 직경의 다이를 부착하고 있는 브라벤더(Brabender)압출기를 통해서 용융압출된 후, 표시된 직경의 PTC 발열스트립을 얻는데 필요한 크기로 그 압출물이 인발되었다. 실시예 6에서 도전성 폴리머 0.042㎝ 직경의 유리섬유사 둘레에 압출되었는 데, 상기 유리섬유사는 미리 흑연 에멀션으로 코팅하여 건조시킨 것이었다. 그 다음, 이 발열스트립을 표시된 바와 같은 크기의 한쌍의 니켈로 코팅된 구리 도체 둘레에 감았다. 실시예 1에서 도체들은 우선 흑연 에밀션으로 코팅된 다음, 건조되었다.
실시예 6에서 도체들은 우선, PTC 발열스트립에 사용되었던 것과 같은 조성물에 의해 0.034㎝ 두께의 층으로 코팅되었다. 발열스트립은 표시된 바와 같은 피치로 감겼다. 실시예 1-4 및 6에서는 단일의 발열스트립을 감았다. 실시예 5에서는 두 개의 발열스트립을 등간격으로 감았다. 실시예 1에서는 도체들간의 간격을 0.63㎝로 유지시켜 감았다. 다른 실시예에서는 도체와 격리 스트립 둘레에 발열스트립을 감았다. 격리스트립의 칫수와 재질은 표에 표시된 바와 같으며, 실시예 3-6에서의 격리스트립은 표시된 바와 같은 칫수의 폴리머로된 격리물질로 싸여진 알루미늄스트립을 포함하고 있다. 격리스트립의 단부는 그속에 도체가 부착될 수 있도록 오목하게 하였다.
실시예 2-6에서는 도체들과 발열스트립간의 접합점을 흑연 에멀션으로 코팅시킨 다음 건조시켰다. 최종적으로 표에 표시된 바와 같은 재질과 두께로된 폴리머외피를 전열기 둘레에 용융압출시켜 놓았다. 실시예 2-4에서, 제1의 외피층은 PFA 폴리머와 5중량%의 유리섬유의 혼합물로 하였다. 제2의 층(표에는 표시 안했음)은 주석으로 코팅된 구리 편조(12단, 34AWG)로 하였다. 최종층은 ETFE로 구성하였다. 실시예 6에서 외피 FEP 폴리머와 10중량%의 유리섬유의 혼합물로 하였다. 표에 사용되고 상기에 언급된 각종의 성분은 다음과 같은 것이다.
ETFE 폴리머는 듀퐁사에서 제품명 테프젤(Tefzel)2010으로서 시판하고 있는 메틸렌 테트라플루오르에틸렌 코폴리머로 하였다. PFA 폴리머는 듀퐁사에서 제품명 테플론(Teflon)PFA로서 시판하고 있는 메틸렌 테트라플루오르에틸렌/퍼플루오르알목시코폴리머로 하였다.
FEP 폴리머는 듀퐁사에서 제품명 테플론 FEP 100으로서 시판하고 있는 테트라플루오르에틸렌/헥사플루오르프로필렌코폴리머로 하였다. 산화아연은 걸프사와 웨스펀사로부터 구할 수 있는 카독스(Kadox) 515로 하였다. 콘티넥스(Continex) N 330은 카보트사로부터 구할 수 있는 카본블랙이다. 벌컨(Vulcon) XC-72는 카본블랙이다. 흑연 에멀션은 에이커슨 콜로이즈사로부터 구할 수 있는 엘렉트로댁(Electrodag) 502로 하였다.
[표 1]
Figure kpo00001

Claims (6)

  1. 전력공급원에 연결될 수 있으며 서로 일정한 간격을 두고 분리되어 있는 제1 및 제2의 가늘고 긴 도체, 그리고 가늘고 긴 비금속성의 저항성 발열요소를 포함하는 발열스트립으로 구성되는 전기히이터에 있어서, 상기 발열스트립은 그 스트립과 각 도체의 길이를 따라 서로 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 접촉점에서 제1의 도체 및 제2의 도체와 교대로 전기 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 자동조절 히이터.
  2. (1) 전력공급원에 연결될 수 있으며 서로 일정한 간격을 두고 분리되어 있는 제1 및 제2의 가늘고 긴 도체, 그리고 (2)(i)(a) 발열스트립의 길이를 따라 배치되며 (b) PTC 성질을 나타내는 도전성 폴리머 조성물로 이루어지는 가늘고 긴 PTC요소로 구성되고, (ii) 스트립과 각 도체의 길이를 따라 종방향으로 하고 서로 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 접촉점에서 제1의 도체 및 제2의 도체와 교대로 전기 접촉하고 있는 가늘고 긴 저항성 발열스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조절 히이터.
  3. 제2항에 있어서, 도체를 전원에 연결할 경우 도체간을 흐르는 모든 전류가 발열스트립을 통해 흐르도록 도체간에 배치되는 절연재료로된 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동조절 히이터.
  4. 제2항에 있어서, 발열스트립은 PTC 성질을 나타내고 23℃에서 100-5000Ω·㎝의 저항율을 갖는 용융압출된 도전성 폴리머를 기본으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동조절 히이터.
  5. 제2항에 있어서, 도체와 발열스트립의 사이에 접합부 위를 ZTC 도전성 폴리머조성물로 코팅하는 것을 특징으로 하는 자동조절 히이터.
  6. (1) 전력원에 연결될 수 있으며 서로 일정한 간격을 두고 분리되어 있는 제1 및 제2의 가늘고 긴 평행도체와, (2) 각각, (i) 스트립의 축을 따라 용융압출에 의해 형성되고 23℃에서 1-100,000·㎝의 저항율을 가지고, 그리고 발열스트립의 저항이 100℃의 온도범위에 대해서 적어도 10배로 증가하게 되는 PTC 성질을 나타내는 도전성 폴리머 조성물을 기본으로 하여 이루어지고, (ii) 스트립과 각 도체의 길이를 따라 종방향으로서 서로 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 접촉점에서 제1 및 제2의 도체와 교대로 접촉하도록 도체 둘레에 나선형으로 감겨져 있는 적어도 2개의 사실상 동일한 가늘고 긴 저항성 발열스트립과, 그리고(3) 도체를 전원에 연결할 경우 도체간을 흐르는 모든 전류가 발열스트립을 통해 흐르도록 도체 사이에 배치되는 절연재로 된 스트립을 포함하는 자동조절 히이터.
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